Reprodução das Pteridófitas e Gimnospermas: Características, Evolução, Ciclo de Vida e Grupos


Reprodução

O ciclo reprodutivo das pteridófitas compreende duas gerações, uma assexuada e outra sexuada. A assexuada ou esporofitica corresponde a fase complexa e duradoura. Sobre as folhas do esporófito (diplóide), formam-se grupos de estruturas portadoras de esporos chamadas esporângios, dispostas em pequenas formações de cor castanha denominada soros. Quando um esporo cai num lugar que reúne as condições apropriadas de calor e umidade, começa a germinar e se desenvolve em um prótalo (haplóide) que é geração gametofitica. O prótalo é uma estrutura pequena, simples e transitória, com forma de coração. Na maturidade o prótalo (que é hermafrodita na maioria das espécies) produz estruturas reprodutivas masculinas, os anterídios, e femininas, os arquegônios. Nos anterídios formam-se anterozóides, e em cada arquegônio forma-se uma oosfera.

Reprodução das Pteridófitas e Gimnospermas

Quando maduros, os anterídios liberam os anterozóides, que nadam sobre a superfície umedecida do prótalo até os arquegônios, fecundando suas oosferas. A fecundação depende da água do meio ambiente, e a atração do gameta masculino é um fenómeno de quimiotactismo. Semelhante ao que ocorre com as briófitas O zigoto se desenvolve no interior do arquegônio, dando origem a um esporófito diplóide. Quando a planta inicia seu desenvolvimento, o prótalo do qual surgiu morre.

Semelhanças entre Briófitas e Pteridófilas: Meiose intermediária ou espórica, com metagênese nítida (esporófito e gametófito macroscópicos). Órgãos reprodutores formados por arquegônios e anterídios.

AS GIMNOSPERMAS

As fanerógamas (espermatófitas) são traqueófitas com sementes, atualmente representadas por dois grupos: as gimnospermas (gimno = “nu” + espermato = “semente”), cujo nome significa sementes nuas, pois elas não têm frutos, e as angiospermas (angeion = “urna”), que dão frutos, dentro dos quais se desenvolvem as sementes.

As pteridófitas, como vimos, são traqueófitas sem sementes e foi a partir delas que evoluíram as pteridospermas, as primeiras traqueófitas com sementes, que existiram há cerca de 300 milhões de anos. As pteridospermas, grupo extinto, representaram a transição evolutiva para as espermatófitas mais recentes, que são as gimnospermas e as angiospermas. O maior grupo de gimnospermas é o das coníferas. São coníferas todas as espécies de pinheiros, ciprestes, sequóias, a araucária e o cedro-do-líbano. O nome do grupo refere-se à existência dos estróbilos ou cones, que são flores sem perianto, isto é, sem sépalas e pétalas.

Vimos que a aquisição evolutiva mais importante das espermatófitas foi o surgimento da semente, que não existia nas pteridófitas. Outras diferenças:
a)       Nas espermatófitas, a germinação dos megásporos ocorre no interior dos megasporângios, que passam a chamar-se óvulos.
b)       Em cada megasporângio, dos quatro megásporos formados por meiose três atrofiam e apenas um se desenvolve.
c)       Para ocorrer a fecundação, há independência completa de água no meio externo.
d)       Os microsporos (grãos de pólen) germinam apenas numa pequena abertura, a micrópila, existente na
ponta de cada óvulo.

Ciclo de Vida de uma Conífera

O pinheiro, com suas raízes, caule e folhas, constitui a geração esporofitica (diplóide) e, portanto, a mais desenvolvida do ciclo, como já acontecia com as pteridófitas. Ao atingir a maturidade sexual, os esporófitos formam ramos reprodutivos especializados, os estróbilos, que podem ser de dois tipos femininos e masculinos. Os estróbilos apresentam um eixo central ao qual se prendem folhas especializadas, os esporófilos (do grego spora, esporo, e fhyllon, folha). Este possui esporângios, no interior dos quais há células que passam por meiose e originam esporos.
Nas folhas férteis dos estróbilos femininos formam-se megasporângios, estruturas dotadas de células que passam por meiose e originam esporos haplóides. Estes são chamados megásporos (do grego mega, grande) por serem grande em relação aos esporos masculinos. Cada megásporo dividi-se dezenas de vezes por mitose, formando um gametófito feminino constituído por células haplóides, o megeprótalo. O gametófito feminino, envolto por tecido diplóides da folha, chamados tegumentos, constitui o óvulo. No interior do gametófito feminino, uma célula diferencia-se em oosfera, que é o gameta feminino. Portanto o gametófito feminino fica alojado dentro do óvulo e sua sobrevivência depende do esporófito.

Nas folhas férteis do estróbilo masculino formam-se microsporângios, que são estruturas, dotadas de células que passam por meiose e originam esporos haplóides, os microsporos. Cada um dos microsporos passa por duas divisões mitóticas, originando um gametófito masculino que, juntamente com a parede que o envolve, constitui o grão de pólen.

Ao serem formados os grãos de pólen são liberados do estróbilo masculino e são carregados pelo vento até o estróbilo feminino. Após chegar ao óvulo, o grão de pólen aloja-se em uma cavidade dos envoltórios ovulares e desenvolve o tubo polínico. Este cresce e penetra no óvulo, até que encontre a oosfera. Durante a formação do tubo polínico, uma das células do grão de pólen divide-se e origina os dois gametas masculinos propriamente ditos conhecido como núcleos espermáticos.

Os núcleos espermáticos deslizam pelo tubo polínico e um deles fecunda a oosfera, originado o zigoto; a outra célula degenera. O zigoto passa a se dividir, formando um embrião. Este por sua vez se desenvolve e forma um novo esporófito fechando o ciclo. Durante o desenvolvimento do embrião, os tecidos do gametófito ao redor do embrião armazenam substâncias nutritivas, transformando-se no endosperma primário, que tem por função nutrir a jovem planta em desenvolvimento. Os tegumentos, que são os envoltórios do óvulo, tornam-se espessos e produzem uma casca ao redor do embrião e do endosperma. A casca, junto com o embrião e o endosperma forma a semente.

Outros Grupos de Gimnospermas

Além das coníferas, há três outros grupos de gimnospermas, sendo mais conhecidas as cicadíneas (Cycas sp.}, que se assemelham a palmeiras e formam estróbilos, masculinos ou femininos, na ponta do caule, circundados por grandes folhas. Nessas plantas ainda existem anterozóides, e a fecundação, portanto, depende da secreção de líquidos numa câmara polínica, logo abaixo da micrópila, no óvulo. Ginkgo biloba é a única espécie atual que representa um grupo de gimnospermas muito antigo e com muitas espécies fósseis. Trata-se de uma planta medicinal.

As primeiras gimnospermas, a partir das quais evoluíram as angiospermas, eram, provavelmente, polinizadas pelo vento, como as gimnospermas modernas. O óvulo das angiospermas primitivas provavelmente liberava gotas de um líquido viscoso cuja função era capturar o grão de pólen e conduzi-lo até o gametófito feminino; o mesmo ocorre nas gimnospermas atuais. Insetos herbívoros, principalmente besouros e moscas, devem ter se alimentado de grãos de pólen, que são ricos em proteínas, e do líquido ovular, que é rico em açúcares. À medida que começaram a depender dessas novas fontes de alimento, os insetos passaram a carregar pólen de uma planta para outra.

Para certas espécies de plantas, a polinização por insetos deve ter sido mais eficiente que a polinização pelo vento. Quanto mais atrativas para os insetos, mais as plantas eram visitadas por ele, e a produção de sementes aumentava. Assim, qualquer mudança que favorecesse a visita dos polinizadores bem como a eficiência da polinização possibilitava vantagens imediatas: mais sementes eram produzidas e maior era o número de descendentes que teria oportunidade de sobreviver.

As plantas desenvolveram flores coloridas, que atraem a atenção dos insetos, e, também, ovários a partir dos carpelos. Originalmente, os carpelos eram folhas (megaesporófilos) que dobraram-se sobre si mesmas, passando a envolver e a proteger os óvulos contra predadores mais agresivos. No começo da era Cenozóica, há cerca de 65 milhões de anos, apareceram as primeiras abelhas, vespas, borboletas e mariposas, que dependiam basicamente das flores para se alimentar. A partir de então, as flores e os insetos passaram a exercer mutuamente profundas influências em suas histórias evolutivas.

As gimnospermas são plantas evolutivamente mais antigas que as angiospermas, sendo a flora dominante durante a época dos dinossauros. Atualmente são viventes 930 espécies, classificadas em 4 classes, com predomínio da classe Coniferopsida.